一种用于河流生态净化的方法与流程

文档序号:30836374发布日期:2022-07-22 23:11阅读:168来源:国知局

1.本发明涉及生态净化领域,具体涉及一种用于河流生态净化的方法。


背景技术:

2.河流受污染的表观特征
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黑臭,主要是外界输入的大量营养物质在水体中富集造成的,大量的污染物沉积形成淤泥,水体中的污染物消耗了水体的溶解氧,大量好氧水体生物开始死亡,厌氧微生物种群则很活跃,导致产生硫化氢等臭气和许多黑色金属硫化物,使得河道内原有的生态系统遭到破坏,并逐渐恶化,最终河流失去自净能力,逐步变为黑臭。黑臭河流治理的影响因素众多,治理难度大,已成为困扰城市生态环境的一大难题。
3.现有技术中通常采用物理或化学方法改善河流水质状况,或者采用换水来改善水质状况,但在水资源匮乏的今天,上述方法只能暂时缓解水质的恶化,不利于河流水质环境的可持续发展。


技术实现要素:

4.针对现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种用于河流生态净化的方法。
5.本发明的目的采用以下技术方案来实现:
6.一种用于河流生态净化的方法,包括以下步骤:
7.(1)观察河流两侧的生态环境,在河岸的两侧靠近水流湍急的位置设置固沙缓冲的植物林;
8.(2)检测河流的水质,在河流的水质污染较为严重的区域上游设置一处拦截网,拦截网上吸附有大量的污染物净化材料;
9.(3)在拦截网的下游处设置一处鱼塘生态链,实现河道污染的进一步净化;
10.(4)将与该污染河道相近的沼泽或湿地与该河道导通,使得河道水流受到地形的阻隔,延缓水流的速度;
11.(5)在水流的下游设置河流污水监测点,检测河流的水质是否达标,如果仍不达标,需要再次设置拦截网,从而再次完成水质净化、
12.优选地,步骤(1)中所述的固沙缓冲的植物林包括水杉、垂柳、湿地松、红花继木、南天竹、灯芯草、紫花苜宿、香根草中的任意搭配。
13.优选地,步骤(1)中,植物林设置在河岸较为狭窄的封闭区域。
14.优选地,步骤(2)中,拦截网是使用改性尼龙材料制备得到,改性尼龙材料是使用尼龙材料与污染物净化材料复合后制备得到。
15.优选地,步骤(3)中,鱼塘生态链中包含一个完整的生态鱼塘系统,即包括:生产者、消费者和分解者,生产者为水体上层的水生植物,消费者为水体中的鱼类及其他水生动物,分解者包括有益细菌。
16.优选地,步骤(3)中,有益细菌包括光合细菌和硝化细菌。
17.优选地,步骤(4)中,通过将河流引流至沼泽或湿地后,使河流滞留在复杂的地形内,从而给予河流以净化时间,使河流内的污染物能够被微生环境净化。
18.优选地,所述污染物净化材料的制备方法为:
19.s1.将沸石粉末分散在蒸馏水中,滴加氢氧化钠溶液至ph为11.0~12.0,在50~60℃下搅拌处理3~5h,过滤后烘干,得到羟基活化沸石粉末;
20.s2.将硝酸铋与偏钒酸铵混合至硝酸溶液中,搅拌至完全溶解,投入羟基活化沸石粉末,混合均匀后,倒入反应釜内;其中,硝酸铋与偏钒酸铵的摩尔比为1:1.1~1.2,硝酸溶液的浓度为25%~30%;
21.s3.将反应釜在65~75℃的条件下处理8~12h,反应结束之后过滤出固体,使用丙酮洗涤后,干燥,得到污染物净化材料;
22.优选地,所述改性尼龙材料的制备方法为:
23.将尼龙6树脂材料置于高速搅拌机中,升温至完全熔融后,投入污染物净化材料,搅拌混合均匀,然后导入双螺杆挤出机内,挤出造粒后,得到改性尼龙材料。
24.优选地,所述尼龙6树脂材料与污染物净化材料的重量比为10:1~3。
25.优选地,所述熔融的温度为245~255℃,所述挤出造粒的温度为240~250℃。
26.本发明的有益效果为:
27.本发明公开了一种能够对河流水质进行生态净化的方法,该方法实现了将种植、鱼塘与浅滩共同结合后,实现了对河流的生态净化。
28.本发明的方法主要包括三大方面:第一方面是河流的两岸种植植物林,从而起到防风固沙同时能够过滤和拦截河流两岸的污染物对河流的侵蚀;第二方面是在河流的上游污染较为严重的位置设置拦截网,拦截网用于拦截部分固体垃圾外,还能对有机污染物进行净化,在拦截网下方处设置一处鱼塘,建立一个鱼塘生态系统,从而在养殖的同时能够对河流中多余的营养物质进一步利用,从而实现合理的生态净化;第三方面,调查河流附近的浅滩地带(比如沼泽或湿地),使河流部分引流至浅滩地带,利用浅滩地带天然的地理优势,使河流流速减慢同时浅滩地带的水生植物以及微生物较为丰富,能够进一步净化河流。
29.本发明中的拦截网区别于常规的拦截网,使用的是具有污染物净化的材料制备得到,该污染物净化的材料为光催化材料,在具有光照的条件下,能够将拦截的有机杂质催化降解,从而完成净化,而生成的可被利用的营养物质能够其下游的鱼塘利用,从而形成一个生态链。
30.本发明的拦截网材质为改性尼龙材料,是使用尼龙材料与污染物净化材料复合后制备得到,尼龙的机械强度高、韧性好,能够更好的存在于水中,而在其中加入的污染物净化材料为钒酸铋/沸石复合材料,该复合材料不仅具有较强的光催化特性,而且沸石本身还具有较强的吸附性,能够吸附水中的有机杂质,方便钒酸铋的催化降解,该复合材料具有绿色无污染、催化效率高的优点。同时,该复合材料加入至尼龙中,还改善了尼龙材料的机械性能。
具体实施方式
31.下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
32.实施例1
33.一种用于河流生态净化的方法,包括以下步骤:
34.(1)观察河流两侧的生态环境,在河岸的两侧靠近水流湍急的位置且较为狭窄的封闭区域设置固沙缓冲的植物林;所述的固沙缓冲的植物林包括水杉、垂柳、湿地松、香根草;
35.(2)检测河流的水质,在河流的水质污染较为严重的区域上游设置一处拦截网,拦截网是使用改性尼龙材料制备得到,改性尼龙材料是使用尼龙材料与污染物净化材料复合后制备得到,拦截网上吸附有大量的污染物净化材料;
36.(3)在拦截网的下游处设置一处鱼塘生态链,包含一个完整的生态鱼塘系统,即包括:生产者、消费者和分解者,生产者为水体上层的水生植物,消费者为水体中的鱼类及其他水生动物,分解者包括有益细菌,有益细菌包括光合细菌和硝化细菌,实现河道污染的进一步净化;
37.(4)将与该污染河道相近的沼泽或湿地与该河道导通,使得河道水流受到地形的阻隔,延缓水流的速度;通过将河流引流至沼泽或湿地后,使河流滞留在复杂的地形内,从而给予河流以净化时间,使河流内的污染物能够被微生环境净化;
38.(5)在水流的下游设置河流污水监测点,检测河流的水质是否达标,如果仍不达标,需要再次设置拦截网,从而再次完成水质净化、
39.所述污染物净化材料的制备方法为:
40.s1.将沸石粉末分散在蒸馏水中,滴加氢氧化钠溶液至ph为11.0~12.0,在55℃下搅拌处理4h,过滤后烘干,得到羟基活化沸石粉末;
41.s2.将硝酸铋与偏钒酸铵混合至硝酸溶液中,搅拌至完全溶解,投入羟基活化沸石粉末,混合均匀后,倒入反应釜内;其中,硝酸铋与偏钒酸铵的摩尔比为1:1.2,硝酸溶液的浓度为30%;
42.s3.将反应釜在70℃的条件下处理10h,反应结束之后过滤出固体,使用丙酮洗涤后,干燥,得到污染物净化材料;
43.所述改性尼龙材料的制备方法为:
44.将尼龙6树脂材料置于高速搅拌机中,所述尼龙6树脂材料与污染物净化材料的重量比为10:2,升温至250℃完全熔融后,投入污染物净化材料,搅拌混合均匀,然后导入双螺杆挤出机内,在240℃下挤出造粒后,得到改性尼龙材料。
45.实施例2
46.一种用于河流生态净化的方法,包括以下步骤:
47.(1)观察河流两侧的生态环境,在河岸的两侧靠近水流湍急的位置且较为狭窄的封闭区域设置固沙缓冲的植物林;所述的固沙缓冲的植物林包括垂柳、红花继木、南天竹、灯芯草;
48.(2)检测河流的水质,在河流的水质污染较为严重的区域上游设置一处拦截网,拦截网是使用改性尼龙材料制备得到,改性尼龙材料是使用尼龙材料与污染物净化材料复合后制备得到,拦截网上吸附有大量的污染物净化材料;
49.(3)在拦截网的下游处设置一处鱼塘生态链,包含一个完整的生态鱼塘系统,即包括:生产者、消费者和分解者,生产者为水体上层的水生植物,消费者为水体中的鱼类及其他水生动物,分解者包括有益细菌,有益细菌包括光合细菌和硝化细菌,实现河道污染的进
一步净化;
50.(4)将与该污染河道相近的沼泽或湿地与该河道导通,使得河道水流受到地形的阻隔,延缓水流的速度;通过将河流引流至沼泽或湿地后,使河流滞留在复杂的地形内,从而给予河流以净化时间,使河流内的污染物能够被微生环境净化;
51.(5)在水流的下游设置河流污水监测点,检测河流的水质是否达标,如果仍不达标,需要再次设置拦截网,从而再次完成水质净化、
52.所述污染物净化材料的制备方法为:
53.s1.将沸石粉末分散在蒸馏水中,滴加氢氧化钠溶液至ph为11.0~12.0,在50℃下搅拌处理3h,过滤后烘干,得到羟基活化沸石粉末;
54.s2.将硝酸铋与偏钒酸铵混合至硝酸溶液中,搅拌至完全溶解,投入羟基活化沸石粉末,混合均匀后,倒入反应釜内;其中,硝酸铋与偏钒酸铵的摩尔比为1:1.1,硝酸溶液的浓度为25%;
55.s3.将反应釜在65℃的条件下处理8h,反应结束之后过滤出固体,使用丙酮洗涤后,干燥,得到污染物净化材料;
56.所述改性尼龙材料的制备方法为:
57.将尼龙6树脂材料置于高速搅拌机中,所述尼龙6树脂材料与污染物净化材料的重量比为10:1,升温至245℃完全熔融后,投入污染物净化材料,搅拌混合均匀,然后导入双螺杆挤出机内,在240℃下挤出造粒后,得到改性尼龙材料。
58.实施例3
59.一种用于河流生态净化的方法,包括以下步骤:
60.(1)观察河流两侧的生态环境,在河岸的两侧靠近水流湍急的位置且较为狭窄的封闭区域设置固沙缓冲的植物林;所述的固沙缓冲的植物林包括水杉、垂柳、灯芯草、紫花苜宿、香根草;
61.(2)检测河流的水质,在河流的水质污染较为严重的区域上游设置一处拦截网,拦截网是使用改性尼龙材料制备得到,改性尼龙材料是使用尼龙材料与污染物净化材料复合后制备得到,拦截网上吸附有大量的污染物净化材料;
62.(3)在拦截网的下游处设置一处鱼塘生态链,包含一个完整的生态鱼塘系统,即包括:生产者、消费者和分解者,生产者为水体上层的水生植物,消费者为水体中的鱼类及其他水生动物,分解者包括有益细菌,有益细菌包括光合细菌和硝化细菌,实现河道污染的进一步净化;
63.(4)将与该污染河道相近的沼泽或湿地与该河道导通,使得河道水流受到地形的阻隔,延缓水流的速度;通过将河流引流至沼泽或湿地后,使河流滞留在复杂的地形内,从而给予河流以净化时间,使河流内的污染物能够被微生环境净化;
64.(5)在水流的下游设置河流污水监测点,检测河流的水质是否达标,如果仍不达标,需要再次设置拦截网,从而再次完成水质净化、
65.所述污染物净化材料的制备方法为:
66.s1.将沸石粉末分散在蒸馏水中,滴加氢氧化钠溶液至ph为11.0~12.0,在60℃下搅拌处理5h,过滤后烘干,得到羟基活化沸石粉末;
67.s2.将硝酸铋与偏钒酸铵混合至硝酸溶液中,搅拌至完全溶解,投入羟基活化沸石
粉末,混合均匀后,倒入反应釜内;其中,硝酸铋与偏钒酸铵的摩尔比为1:1.2,硝酸溶液的浓度为30%;
68.s3.将反应釜在75℃的条件下处理12h,反应结束之后过滤出固体,使用丙酮洗涤后,干燥,得到污染物净化材料;
69.所述改性尼龙材料的制备方法为:
70.将尼龙6树脂材料置于高速搅拌机中,所述尼龙6树脂材料与污染物净化材料的重量比为10:3,升温至255℃完全熔融后,投入污染物净化材料,搅拌混合均匀,然后导入双螺杆挤出机内,在250℃下挤出造粒后,得到改性尼龙材料。
71.将实施例1~3的改性尼龙材料与对照例(普通的尼龙材料)进行净化检测比较,选取一片受污染水域,随机量取污染水域中的水,分成四份后,将尼龙材料分别投入污染水中,尼龙材料与污染水的比例为10g:1l,自然光照条件下浸泡处理24h后,检测受污染水中的cod去除率,实施例1的cod去除率为89%,实施例2的cod去除率为83%,实施例3的cod去除率为84%,对照例的cod去除率为47%。能够说明本发明实施例1~3制备的改性尼龙材料具有更好的cod去除率。
72.最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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